基于fpga多功能频率计的设计

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1、大学毕业论文（设计）基于FPGA的多功能频率计的设计学生：学号：指导老师：专业：通信工程完成年月：2013年06月（此页封面用统一模板，到时会通知学生）45大学毕业论文（设计）目录摘要3Abstract4第一章绪论51.1研究背景及意义51.2论文的研究内容及结构安排5第二章频率测量原理概述72.1开发平台及FPGA/CPLD简介72.1.1QuartusII简介72.1.2FPGA/CPLD简介72.2数字频率计工作原理概述82.3测频方法及误差分析102.3.1常用测频方案102.3.2等精度测频原理112.3.3误差分析122.4本章小结13第三章等精度频率计的系统设计与功能

2、仿真143.1系统的总体设计143.2信号源模块163.2.1预分频163.2.2分频模块173.3按键控制模块193.4测频控制信号模块203.5锁存器213.6计数器模块223.7周期模块233.8显示模块263.8.1数据选择器2645大学毕业论文（设计）3.8.2数码管显示驱动263.9本章小结27第四章总体设计验证28第五章总结与展望30致谢31参考文献32附录文献翻译33英文文献133英文文献237译文1频率调制39译文2振幅键控4345大学毕业论文（设计）摘要数字频率计是一种基本的测量仪器。本设计根据等精度的测量原理进行设计，克服了传统的频率计的测量精度随被测信号频率

3、的变动而改变的缺点。等精度的测量方法在具有较高测量精度的同时，在整个频率区域保持有恒定的测试精度。本文论述了利用FPGA/CPLD进行频率测量技术，设计了一个8位数字显示的等精度频率计。它采用Verilog/VHDL硬件描述语言编写程序，在QuartusII软件开发集成环境下进行仿真，包括设计输入、编译、软件仿真、下载和硬件仿真等全过程。软件设计模块分为被测信号、频率测量、周期测量、数码管显示共四个模块。硬件采用Altera公司的CycloneII开发板EP2C8Q208C8N，系统时钟为50MHZ，该频率计的频率测量范围为15HZ-10MHZ。经过仿真下载验证,能够实现等精度测频

4、率和周期的功能，证明该设计方案切实可行。关键词：数字频率计，FPGA/CPLD，Verilog/VHDL语言45大学毕业论文（设计）AbstractDigitalFrequencyMeterisabasicmeasuringinstrument.Accordingtotheprincipleofequalprecisionmeasurement，thisdesignovercomestheshortcomingsofthetraditionalfrequencymetermeasurement,whoseaccuracychangeswiththemeasuredsignalfre

5、quency.Methodssuchasprecisionmeasurementswithitshighaccuracy,whiletheentirefrequencyregiontomaintainaconstantprecision.ThisarticlediscussesfrequencymeasurementtechnologyusingFPGA/CPLD,andcompletesthedesignofan8-bitdigitalprecisionfrequencymeter.ItbasedonVerilog/VHDLdescriptionofaprogramminglan

6、guageunderQuartusⅡsimulationenvironment.Itisdividedintofourmodules:themeasuredsignal,frequencymeasurement,periodmeasurement,digitaldisplay.HardwaredesignusesthedevelopmentboardEP2C8Q208C8NmanufacturedbyAltera'sCycloneII.Itssystemclockis50MHZ.Thisfrequencymeter’sfrequencymeasurementrangesfrom15

7、HZto10MHZ.Thisdesignincludesthewholeprocessofinput,compilation,softwaresimulation,downloads,andhardwaresimulation.Precisionfrequencyandperiodmeasuringisachievedthroughsimulationdownload,whichdemonstratesthatthedesignschemeispracticable.